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[发明专利]无人机集群高动态环境避障与动平台着降联合规划方法-CN202310903882.1有效
发明人：屠展;李道春;郭景隆;宗子怡;高阳;孙咏妍 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-07-24 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明属于无人机规划与控制技术领域，公开了一种无人机集群高动态环境避障与动平台着降联合规划方法，包括：步骤S1，针对无人机集群所处的高动态环境，采用神经网络特征提取算法区分环境中的静态障碍物和动态障碍物；步骤S2，基于步骤S1得到的静态障碍物和动态障碍物，采用局部避障动态规划算法对无人机集群中每架无人机轨迹终点的速度和位置进行约束，规划每架无人机至移动降落平台的安全轨迹；步骤S3，针对无人机集群中每架无人机分别设计控制器，控制无人机按照步骤S2规划的安全轨迹降落至移动降落平台。该方法能够保证降落过程中的安全性与稳定性，可在复杂环境中自主避开动态障碍物，并控制多架无人机精准降落在移动平台上。
无人机集群动态环境平台联合规划方法

[发明专利]一种多飞行模态可折叠微型太阳能无人机-CN202310425655.2在审
发明人：李道春;屠展;邸伟承;刘浩吉;卫子兴;高阳 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-20 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： B64C39/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种多飞行模态可折叠微型太阳能无人机，采用矢量双旋翼飞翼布局，其中，柔性太阳能电池板布置于机身和机翼上表面；机翼的一侧面和机身的一侧面边可转动连接，机翼通过第二舵机驱动围绕机身展开或者折叠。多飞行模态包括悬停模态、低速伴飞模态、高速平飞模态、栖息充电模态、起飞模态和降落模态，可根据不同任务需求选择不同的飞行模态或者不同飞行模态的组合；本发明提供的一种多飞行模态的的微型太阳能无人机，能在飞行过程中完成能量补给，可降落栖息充电，循环完成搜救任务，不用过多搭载电池，可以增加负载能力。基于此，飞控智能管理控制系统能完成自主决策，包括飞行状态更迭、全机外形维系、自主降落决策、自主充电决策等。
一种飞行可折叠微型太阳能无人机

[发明专利]一种微小型尾座式无人机多模态统一控制方法-CN202310875427.5在审
发明人：屠展;李道春;高阳;邸伟承;郭景隆;卫子兴;刘浩吉;孙咏妍 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明属于无人飞行器控制技术领域，公开了一种微小型尾座式无人机的多模态统一控制方法，包括：建立微小型尾座式无人机气动模型；设计位置控制器，采用包含位置环和速度环的串级比例控制器；设计姿态控制器，包括外环角度控制器和内环角速度控制器，由姿态误差得到期望角加速度；设计自适应混控器，引入舵效数据作为先验知识，根据动压的变化自适应调整混控器控制参数，将期望角速度和期望螺旋桨拉力映射为无人机电机和舵面的控制指令，实现不同模态下无人机姿态及位置的控制。该方法能够实现多模态的统一控制，充分发挥出尾座式无人机的高机动性优势。
一种微小型尾座式无人机多模态统一控制方法

[发明专利]一种微型太阳能无人机分层气动优化方法-CN202310626511.3在审
发明人：李道春;屠展;刘浩吉;邸伟承;卫子兴 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明属于无人机气动优化技术领域，具体涉及一种微型太阳能无人机分层气动优化方法。该优化方法采用分层优化的方式，即对优化对象进行两步寻优，首先一步进行遗传算法选取最优种群与最优样本，第二步针对当前最优样本进行伴随求解，获得梯度信息进行基于网格变形的自由变形优化。同时本发明的优化方法采用分步优化方法，首先进行二维翼型的优化，然后再根据具体的实际需求进行三维翼型的优化。本发明的气动优化方法不依赖于固定构型，可以减少梯度变形迭代次数，从而尽可能缩短优化开销，同时能够最大限度涵盖设计工况，最大限度体现太阳能无人机表面实际外型。
一种微型太阳能无人机分层气动优化方法

[发明专利]一种多模态飞行控制的尾座式无人机高动态目标追踪方法-CN202310473309.1有效
发明人：屠展;李道春;郭景隆;孙咏妍;宗子怡;高阳 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种多模态飞行控制的尾座式无人机高动态目标追踪方法，属于无人飞行器控制技术领域，本发明的尾座式无人机高动态目标追踪方法基于多模态飞行与视觉随动协同追踪，通过控制尾座式无人机的两种飞行模态来实现对高动态变化目标的持续锁定追踪，保证了目标追踪的鲁棒性和稳定性，降低目标丢失的可能性，提高了目标追踪的准确性。
一种多模态飞行控制尾座式无人机动态目标追踪方法

[发明专利]一种基于曲面引导的无人机降落优化方法-CN202310420416.8在审
发明人：李道春;屠展;杨彬淇;邓凌霄 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-19 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明属于无人飞行器技术领域，具体公开了一种基于曲面引导的无人机降落优化方法，包括：建立考虑无人机降落平台的尺寸的引导曲面设计模型，并通过所述引导曲面设计模设定一个用于无人机降落的引导曲面；控制无人机通过所述引导曲面进行降落，在降落过程中对无人机的状态进行持续判断，根据判断的结果对引导曲面和无人机降落控制进行优化的处理；直至无人机在引导曲面完成降落，输出该引导曲面及其所应对的无人机降落控制；具有如下优点：根据滑动摩擦系数和无人机重心高度对导引曲面进行优化设计，基于优化设计后的曲面，提出无人机精确降落方法，并确定导引卡顿时无人机应采取的策略，提高无人机滑落导引成功率。
一种基于曲面引导无人机降落优化方法

[发明专利]一种基于Transformer网络的遮挡目标空地协同追踪方法-CN202310422950.2在审
发明人：屠展;李道春;崔阳洁;董鑫 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-19 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明涉及基于Transformer网络的遮挡目标空地协同追踪方法，属于无人驾驶系统协同目标追踪技术领域，解决了现有技术中无法追踪遮挡目标的问题，提高了目标追踪任务的鲁棒性。本发明的方法利用陆空协同视角优势，在追踪过程中单独保持视野中对目标的跟踪状态，同时，陆、空平台各自具备目标被部分遮挡的情况下的准确识别能力，使得在智能体中一方视野的追踪目标被部分遮挡时，另一方定位该追踪目标，帮助丢失追踪目标的智能体在视野中重新定位目标。增强了目标追踪时在目标形变、遮挡、背景相似等干扰下的鲁棒性。
一种基于 transformer 网络遮挡目标空地协同追踪方法

[发明专利]一种太阳能无人机航时地面测试方法和装置-CN202310635737.X在审
发明人：屠展;李道春;邸伟承;刘浩吉;卫子兴;高阳 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： B64F5/60 文献下载
摘要：本发明公开了一种太阳能无人机航时地面测试方法和装置，其中所述方法适用于太阳能无人机航时地面测试系统，其中所述航时地面测试系统能够通过地面试验获得的动力和电能测试数据推算无人机续航时长；包括：依据测试任务指令，获得目标无人机的动力测试数据和电能测试数据；依据所述动力测试数据和所述电能测试数据，获得动力消耗功率和电能充电功率；依据所述动力消耗功率和所述电能充电功率，获得目标无人机的蓄电池的剩余电能，以便依据所述剩余电能估算目标无人机的续航时长。本发明方案能够对动力和电能进行联动测试，以便依据测试数据估算无人机航时，有效提升系统设计效果。
一种太阳能无人机地面测试方法装置

[发明专利]一种水空两栖矢量无人机及其跨介质航行控制方法-CN202310351518.9在审
发明人：屠展;李道春;卫子兴;邸伟承;刘浩吉;林子晨;孙咏妍 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B60F5/02 文献下载
摘要：本发明为一种水空两栖矢量无人机，采用矢量双旋翼飞翼布局，机翼外壳包括上翼面壳体和下翼面壳体，上、下翼面壳体分别设置于机架上方和下方，以形成完整的气动外形；机架位于机翼靠近前缘的中间位置，在机架侧面贴有机架防水膜，通过机架防水膜与上、下翼面壳体之间设置成封闭的空腔，用于安装飞控硬件、电子调速器和电池；在粘贴机架防水膜的机架之外的区域，与上、下翼面壳体之间形成镂空结构，并且机翼的侧边与后缘不封闭，水可以自由进入到上、下翼面壳体所形成的镂空结构之中。通过对机翼结构进行特殊的设计，并结合水空一体矢量动力系统，能够实现在水下和空中的驱动以及姿态控制，避免了搭配多套动力推进装备带来的结构冗余。
一种两栖矢量无人机及其介质航行控制方法

[外观设计]塑料水桶-CN202330070510.6有效
发明人：屠展 -专利权人：宁波盈农利德贸易有限公司
申请日： 2023-02-23 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： 09-02 文献下载
摘要：1.本外观设计产品的名称：塑料水桶。2.本外观设计产品的用途：用于放置容纳物品使用。3.本外观设计产品的设计要点：在于形状。4.最能表明设计要点的图片或照片：立体图。
塑料水桶

[发明专利]基于自旋运动的无人机与无人车对接和分离的装置和方法-CN202310420414.9在审
发明人：李道春;屠展;邓凌霄;杨彬淇 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-19 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： B60F5/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于自旋运动的无人机与无人车对接和分离的装置和方法，无人机螺旋起落架具有螺旋形底部，螺旋形底部可以与无人车顶部底座上的螺旋形轨道配合；所述底座与螺旋起落架基于无人机和无人车单独或共同的自旋运动的方式实现对接和分离；所述锁死装置可在无人机和无人车对接完成后，将底座和螺旋起落架锁死，还可以在接收到分离指令时，将底座和螺旋起落架解锁。本发明通过自旋实现快速自主对接、锁死与分离，提高系统协同能力，拓展传统两栖系统的应用范围，通过本发明的一种基于自旋运动的无人机与无人车对接和分离的装置和方法，陆空两栖系统既可以作为一体化平台实现陆空两栖运动，又可以分离成空中和地面两个子系统协同执行任务。
基于自旋运动无人机无人对接分离装置方法

[发明专利]基于扩张观测器的舰载机故障在线检测方法-CN202210796267.0在审
发明人：李道春;姜运;邵浩原;姚卓尔;屠展;王治华;王维军 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-07-06 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于扩张观测器的舰载机故障在线检测方法，通过推导舰载机纵向和横航向线化小扰动方程，建立系统的扩张状态观测器，使得舰载机在发生系统故障时，仍然提供可靠的状态估计，并通过状态量的阈值限制在线检测关键故障。该方法相较于现有的基于数据和基于智能算法的故障检测方法，时效性更强，可以在线检测故障和报警，同时算法更简单稳定；相较于传统状态观测器，扩张观测器对于非线性和时变的系统仍然是有效的，同时可靠的状态估计使得飞控系统具有一定的容错性。
基于扩张观测器舰载故障在线检测方法

[发明专利]一种直驱式微型扑旋翼飞行器及其控制方法-CN202210082944.2在审
发明人：屠展;刘方园;王子瑜;李道春;李嵩;董鑫 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： B64C33/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种直驱式微型扑旋翼飞行器及其控制方法，飞行器包括两个机翼、机身、起落架、动力装置、控制系统和能源模块，由两个直流电机直接驱动两个机翼进行上下扑动，产生升力和使飞行器被动旋转的力偶从而实现稳定飞行；控制方法为：对系统施加具有切分特征的正弦控制信号，改变电机的运动方式带动两侧机翼进行非对称扑动，形成控制力矩控制飞行器姿态。本发明公开了一种无需额外控制机构而能实现姿态控制的直驱式机构，结构更加简单紧凑，飞行器体积重量更小，可靠性高，更好满足微小型飞行器的要求；采用扭簧‑电机‑机翼共振系统驱动，电机能够在系统共振点工作，从而产生较大的扑动幅度，飞行效率高。
一种式微型扑旋翼飞行器及其控制方法

[发明专利]基于共振系统的仿生直驱机构-CN202210098986.5在审
发明人：屠展;李嵩;刘方园;王子瑜;李道春;董鑫 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： B25J7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于共振系统的仿生直驱机构，包括机体架、直流电机、角度传感器、减速机构、弹性单元和肢体，直流电机固定在机体架上；角度传感器与直流电机输出轴的一端相连，用于测量直流电机输出轴转动的角度和角速度，反馈给电机控制器；减速机构输入轴与直流电机输出轴的另一端相连，减速机构输出轴与肢体相连，带动肢体进行往复运动；弹性元件一端与减速机构输出轴相连，另一端与机体架相连；弹性元件在减速机构输出端转动时产生拉伸或压缩的变形，储存肢体往复运动时惯性运动的动能。该直驱机构用于驱动微型仿生机器人的肢体实现往复运动，运动轨迹不受连杆齿轮等机械结构的限制，结构简单，重量轻，驱动效率高，控制量自由度多。
基于共振系统仿生机构

[发明专利]一种子母式无人机地面试验装置-CN202111240565.3在审
发明人：李道春;刘奕良;李华东;林杰;屠展;阚梓 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-10-25 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： B64F5/60 文献下载
摘要：本发明提出一种子母式无人机地面试验装置，该装置在地面台架上固定多旋翼作为无人子母式飞行器系统的子机与母机，可以实现模拟空中悬停状态自主释放与回收子机时子机到达不同位置时子机与母机所受到的干扰情况。并且通过调节旋翼转速，更改旋翼尺寸，调节旋翼轴距，调节子机与母机的相对位置，可以实现对释放与回收过程中存在的多种不同情况的模拟，适用于多种不同模型，大大节省子母式无人机气动干扰研究的成本。
一种子母无人机地面试验装置

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